《工程控制基础》实验教学大纲
【添加时间：2015-08-04 16:29:47】【来源：】【作者：uestcetcmce】【阅读：】
适用专业：机械、电气、工业工程 学 时 数： 6学时 开课学期：第 4,5 学期
先修课程：工程控制基础
一、课程性质、目的和任务
工程控制基础课程实验属于课程相关实验，性质属于课程实践环节，因此主要是让学生通过实验能够加深课程理论知识体系的理解，同时在实验中，接触实际控制对象的控制，建立工程应用的初步印象，学习工程应用中控制系统设计与分析的基本方法。学生经过本实验环节的实践后，能够将课堂理论知识体系与实际工程应用建立联系，具备初步的工程分析设计能力，为后续课程设计及复合应用型人才培养奠定坚实的基础。
二、教学内容与时间安排
实验一
1、 实验项目名称：二阶系统时频域分析。
2、 实验目的和要求：
通过二阶系统的时频域分析验证课程讲授内容，加深学生对理论知识的理解程度，扩大学生视野，掌握基本的频域图解方法和时域系统校正方法。
3、 实验内容：
搭建二阶系统，观察系统时域响应曲线，通过调整电路中可调电阻的方式改变系统开环增益和系统阻尼比，观察开环增益和阻尼比变化时对系统稳定性和动态响应过程的影响。二阶系统的频域分析，搭建二阶系统，通过设置不同的输入信号频率，获取输出信号，通过输入输出幅值相位变化绘制对数幅相特性图和幅相频率特性图，并确定，等关键参数。
4、 实验项目需用设备：LabCTn自控/计控实验机，电脑。
5、 学时数：2。
6、 本项目设备数：40套。
7、 学生：机械、电气、工业工程专业所有学生。
实验二
1、 实验项目名称：频域法串联超前校正。
2、 实验目的和要求：
了解和掌握超前校正的原理。了解和掌握利用闭环和开环的对数幅频特性和相频特性完成超前校正网络的参数的计算。掌握在被控系统中如何串入超前校正网络，构建一个性能满足指标要求的新系统的方法。
3、 实验内容：
（1）观测被控系统的开环对数幅频特性和相频特性，幅值穿越频率ωc，相位裕度γ，按“校正后系统的相位裕度γ′”要求,设计校正参数，构建校正后系统。
（2）观测校正前、后的时域特性曲线，並测量校正后系统的相位裕度γ′、超调量Mp、峰值时间tP。
（3）改变 “校正后系统的相位裕度γ”要求,设计校正参数，构建校正后系统，画出其系统模拟电路图和阶跃响应曲线，观测校正后相位裕度γ′、超调量Mp、峰值时间tP填入实验报告。
4、 实验项目需用设备：LabCTn自控/计控实验机，电脑。
5、 学时数：2。
6、 本项目设备数：40套。
7、 学生：机械、电气、工业工程专业所有学生。
实验三
1、 实验项目名称：直流电机PID控制
2、 实验目的和要求：
通过直流电机PID控制器的设计与验证，加深学生对控制理论的理解，掌握典型控制系统的设计方法。
3、 实验内容：
建立直流电机的方块图、传递函数，分析直流电机原始频率特性并观察时域响应曲线；利用直流电机原始的伯德图进行PID控制器的设计，使闭环系统满足稳定性以及带宽的要求；利用实验台开展实验验证研究。
4、 实验项目须用设备：LabCTn自控/计控实验机，电脑。
5、 学时数：2学时。
6、 本项目设备数：40套。
三、考核方法
本课程的考核由实验表现与实验报告两部分构成，成绩具体组成如下：
1、 实验表现成绩：占总成绩的50%，学生完成本大纲所要求操作的每一个实验项目后，由负责教师进行成绩考核（劳动纪律、安全生产等占总成绩的20％、操作技能占总成绩的30%）来评定实验表现成绩，计入学生实习成绩登记表中。
2、 实验报告成绩：占总成绩的50%。
3、 课程总成绩：由上述成绩综合评定实验总成绩，并以10%的比例计入课程总成绩。
4、 学生因病休假缺席某实验，应按要求补完该项目的实验，才能获得相应成绩。
四、教材与参考书
1、教材：工程控制基础实验指导书》，电子科技大学讲义，2013.
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